智慧工厂中,工业机器人的组成与演变
在现代制造业中,智慧工厂的概念日益流行,它不仅仅是指装备了先进技术的生产线,更是一个集成了信息化、智能化和自动化技术的生产体系。其中,工业机器人作为关键设备,其组成与功能也随着科技的发展而不断完善。
以当前应用最广泛的6轴工业机器人为例,我们可以从外观上看出其主要由三个部分构成:机器人本体、控制柜和示教器。而从内部系统来看,则有五个关键系统:机械臂连杆、控制系统、驱动系统、传动单元和传感器系统。
机械臂本体是执行各种操作的核心部分,包括机械臀连杆、传动单元(减速机构)、驱动电机(伺服电机)以及内部传感器(编码器)。通过六个伺服电机会分别通过减速机构、中间同步带轮等驱动六个关节轴旋转,以实现复杂运动。
控制模块包含计算机主板、CPU 和电源系统,以及安装在内的控制软件。它决定了机器人的功能和性能,是更新最快的一部分,有示教功能、记忆功能等多种基本功能。
传感器用于收集内部状态信息或与外部环境通信,如编码仪将每一个关节及连杆信息反馈给驱动装置,再发送给控制模块,使得控制模件知道整个构型。此外,还配有许多外部传感仪,如视觉系数力矩检测仪等,以使得工作更精确地进行到位。
示教接口是操作者对接口进行编程或手动操纵移动端点位置的手段,可以说这是人类与工业级智能交互的一个重要媒介。
工业机器人的技术指标如自由度、一定负载、大幅度速度和工作精度都是衡量其适用范围及其性能的一个重要参数,其中自由度代表灵活性,一定负载代表承重能力,而大幅度速度则影响效率;而工作精度则决定了任务完成时所需准确程度。
总结来说,工业级智能工厂中的某些作业可能依赖于特定的设备,但无论如何,这些设备都必须具备足够高水平的人类-智能协同性才能最大限度地提高生产效率并降低成本。这就是为什么我们称之为“智慧工厂”的原因。